Поглощение планеты может на миллиарды лет сделать бедную металлами звезду богаче

Учёные проследили судьбу звезды после поглощения планеты с помощью MESA — программы, которая рассчитывает, как внутри звезды меняются температура, состав и движение вещества. Они меняли свойства самой звезды и планеты, а затем сравнивали два следа события: насколько звезда обогащается тяжёлыми элементами и как долго сохраняется её ускоренное вращение. Отдельно учли перемешивание, вызванное вращением: оно постепенно разносит принесённые планетой элементы глубже и тем самым ослабляет заметный эффект на поверхности.

Оказалось, что время поглощения важно не меньше массы планеты. Если событие происходит ближе к концу спокойной стадии жизни звезды, обогащение получается заметно сильнее, чем сразу после её рождения. Причина — меняется толщина внешнего слоя, где вещество активно перемешивается: в тонком слое добавленные элементы заметнее, а в толстом сильнее разбавляются. Поэтому у менее массивных звёзд след слабее, но держится дольше, тогда как у более массивных он ярче, но быстро исчезает.

Расчёты также показывают, почему по одному вращению искать такие события трудно. Планета действительно сразу передаёт звезде свой запас вращательного движения, но затем звезда довольно быстро возвращается к обычной для неё линии замедления. Химический след ведёт себя иначе: у бедных металлами звёзд он может сохраняться очень долго, хотя со временем становится менее выраженным. Авторы выделяют звёзды солнечной массы как особенно удачный компромисс для наблюдений — у них сигнал достаточно сильный и живёт достаточно долго.